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SISTEMA MASSA-MOLA SISTEMA MASSA-MOLA Relatório da disciplina Experimento de Ondulatória, com intuito de documentar os resultados do experimento. Orientador: RESUMO Foi feito um experimento sobre “Sistema Massa Mola”, no laboratório de Física na Universidade Estadual do Maranhão - UEMA e para que tivesse maior compreensão foi explicado a teoria e em seguida executado o experimento, sendo em dois momentos. O primeiro em 28 de Março e o segundo no dia 4 de Abril de 2017. Para que fosse aplausível o experimento, foi-se necessário relatar o objetivo geral que é analisar as grandezas envolvidas no Movimento Harmônico Simples. Já os objetivos específicos são: Analisar a variação da posição; analisar a variação da velocidade e analisar variação da aceleração. Palavras-Chaves: Sistema Massa-Mola; teoria; Movimento Harmônico Simples. 1 INTRUDUÇÂO O experimento é sobre “Sistema Massa Mola”, para que tivesse maior compreensão foi explicado a teoria e em seguida executado o experimento, sendo em dois momentos. O primeiro em 28 de Março e o segundo no dia 4 de Abril de 2017. O técnico Júlio e juntamente com o professor Bruno, estiveram demostrando graficamente os resultados da função horária da elongação, função horária da velocidade e função horária da aceleração ao decorrer do experimento, nos respectivos dias de demonstração experimental. O Sistema Massa Mola é um modelo extremamente importante para a o estudo de fenômenos naturais, pois, é usado como uma boa aproximação para oscilações de pequenas amplitudes, de sistemas que originalmente se encontram em equilíbrio estável. Para que fosse aplausível o experimento, foi-se necessário o técnico Júlio relatou o objetivo geral que é analisar as grandezas envolvidas no Movimento Harmônico Simples. E posterior os objetivos específicos são: Analisar a variação da posição; analisar a variação da velocidade e analisar variação da aceleração. 2 MATERIAIS E MÉTODOS Para prosseguir com os experimentos, foi necessário reunir alguns objetos, que (foram sete no total) no primeiro dia (28 de Março), sendo: um par de molas, que sérvio para fixar no carrinho da Pasco, e o carrinho foi colocado na trilha, depois das molas presas no carrinho, foi preciso de dois para-choques, para prender as pontas das molas e os para-choques foram fixados na trilha. Próximo da trilha foi colocado um sensor de posição conectado no computador com finalidade de analisar os dados encontrados quando o carrinho de movimentasse ao aplicar uma força. Tudo isso, só foi possível graça a um programa chamado Pasco Capstone ®. Com tudo já pronto, para seguir com o experimento foi colocado duas massas com massas de 250 gramas cada. Já tudo acionado foi aplicado uma força no carrinho e com as molas, o carrinho foi de sentido de ida e volta na trilha e o programa registrando todo o acontecimento no gráfico. Já no segundo dia (4 de Abril), foi preciso os mesmos objetos, mas só um objeto foi excluído, as massas de 250 gramas. Fazendo os mesmos procedimentos foi analisado também a velocidade e aceleração no gráfico. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Primeiro do experimento No primeiro experimento (28 de Março), ao carrinho se deslocar na trilha com as massas, foi percebido uma lentidão, na qual o software no computador demostrou no gráfico. E para analisar com exatidão a posição, velocidade e aceleração do carrinho, foi necessário investigar separadamente por gráfico. Gráfico 1: Representação da posição em centímetro do carrinho e seu respectivo tempo em segundo de percurso. No gráfico 1, percebe-se que a posição do carrinho permanece de ida e volta por conta das duas molas fixada no mesmo e nos dois para-choques. Com posição de 15 cm a 35 cm, de variação de 20 cm de percurso do projétil. Gráfico 2: Representação da velocidade em metro por segundo do carrinho e seu respectivo tempo em segundo de percurso. No gráfico 2 a velocidade é registrada positiva e negativa. Isso ocorre por conta do movimento do carrinho de sentido de ido e volta. E no gráfico consta a velocidade máxima quase 0,6 m/s e com o tempo é percebido decrescendo essa velocidade. Já a velocidade mínima é negativa de quase 0,5 m/s. Gráfico 3: Representação da aceleração em metro por segundo ao quadrado do carrinho e seu respectivo tempo em segundo de percurso. No gráfico 3 a aceleração foi percebida também de sentido positivo e negativo com máximo quase atingindo 3,5 m/s² e mínimo ultrapassando na escala negativa de 5 m/s². 3.2 Segundo momento do experimento Já no segundo experimento foi analisando quatro pontos dos resultados do gráfico do tempo, posição, velocidade e aceleração ouvido valores diferentes e bem-sucedido ao previsto, a seguir está uma tabela com respectivos valores. Tempo (s) Posição (m) Velocidade (m/s) Aceleração (m/s²) 0,15 0,12 0,25 4,94 0,30 0,20 0,61 -0,53 0,50 0,28 -0,50 -4,45 0,70 0,20 -0,60 -0,29 Ao analisar esses dados, no tempo de 0,15 segundos, a posição, velocidade e aceleração estavam no ponto inicial. Quando se passa 0,30 segundos, a posição, velocidade e aceleração ficaram no ponto médio. Já com 0,50 segundos a posição, velocidade e aceleração estiveram no ponto máximo. E ao atingir 0,70 segundos a posição, velocidade e aceleração atingem o ponto de equilíbrio do sistema. 4 CONCLUSÃO Conclui-se o objetivo geral e específicos foram atingidos com sucesso e os dados encontrados como a velocidade e aceleração em alguns pontos eram negativos devido o carrinho da Pasco se movimentar de ida e volta na trilha. Estes experimentos relatados, para entende-los foi necessário estudar várias teorias e equações. Sendo com grande sucesso os estudos dos mesmos. REFERÊNCIAS FÍSICA ONDULATÓRIA. Conceito Massa Mola. Disponível em: <http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/Rived/13Ondas/html/conceitosMassamola.html/>. Acesso em: 12 abril 2017. Posição (cm) 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55000000000000004 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1000000000000001 1.1499999999999999 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.0499999999999998 2.1 2.15 2.2000000000000002 2.25 2.2999999999999998 2.35 2.4 2.4500000000000002 2.5 2.5499999999999998 2.6 2.65 2.7 2.75 2.8 2.85 2.9 2.95 3 3.05 3.1 3.15 3.2 3.25 3.3 3.35 3.4 3.45 3.5 3.55 3.6 3.65 3.7 3.75 3.8 3.85 3.9 3.95 4 4.05 4.0999999999999996 4.1500000000000004 4.2 4.25 4.3 4.3499999999999996 4.4000000000000004 15.14 14.7 15.394 15.377000000000001 15.359 15.377000000000001 15.377000000000001 15.371 16.045999999999999 16.241 17.591000000000001 19.696999999999999 22.443999999999999 25.196000000000002 27.643999999999998 30.614000000000001 32.68 34.509 35.109000000000002 34.104999999999997 32.530999999999999 30.382999999999999 28.004000000000001 25.768999999999998 23.268999999999998 20.907 18.745999999999999 17.361999999999998 16.666 16.785 17.036000000000001 17.920999999999999 19.684999999999999 21.969000000000001 24.324000000000002 26.501999999999999 28.946000000000002 31.116 32.981000000000002 34.328000000000003 34.503 33.69 32.182000000000002 30.327000000000002 28.172999999999998 26.091999999999999 23.835000000000001 21.661999999999999 19.693999999999999 18.206 17.408999999999999 17.111999999999998 17.331 17.959 19.346 21.268000000000001 23.361000000000001 25.614999999999998 27.606000000000002 29.724 31.603000 000000002 33.11 34.036000000000001 34.188000000000002 33.631999999999998 32.451999999999998 30.856999999999999 28.949000000000002 26.827000000000002 24.952999999999999 22.85 20.936 19.259 18.152000000000001 17.579000000000001 17.556000000000001 18.067 19.073 20.806999999999999 22.625 24.689 26.577000000000002 28.606999999999999 30.468 32.057000000000002 33.219000000000001 33.817999999999998 33.71 32.962000000000003 Velocidade (m/s) 0 0. 05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55000000000000004 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1000000000000001 1.1499999999999999 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.04999999999999982.1 2.15 2.2000000000000002 2.25 2.2999999999999998 2.35 2.4 2.4500000000000002 2.5 2.5499999999999998 2.6 2.65 2.7 2.75 2.8 2.85 2.9 2.95 3 3.05 3.1 3.15 3.2 3.25 3.3 3.35 3.4 3.45 3.5 3.55 3.6 3.65 3.7 3.75 3.8 3.85 3.9 3.95 4 4.05 4.0999999999999996 4.1500000000000004 4.2 4.25 4.3 4.3499999999999996 4.4000000000000004 0 0.03 7.0000000000000007E-2 0 -1.5400000000000002E-5 0 -5.9900000000000003E-4 7.0000000000000007E-2 0.09 0.15 0.35 0.49 0.55000000000000004 0.52 0.54 0.5 0.39 0.24 -0.04 -0.26 -0.37 -0.45 -0.46 -0.47 -0.49 -0.45 -0.35 -0.21 -0.06 0.04 0.11 0.26 0.4 0.46 0.45 0.46 0.46 0.4 0.32 0.15 -0.06 -0.23 -0.34 -0.4 -0.42 -0.43 -0.44 -0.41 -0.35 -0.23 -0.11 -0.01 0.08 0.2 0.33 0.4 0.43 0.42 0.41 0.4 0.34 0.24 0.11 -0.04 -0.17 -0.28000000000000003 -0.35 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.36 -0.28000000000000003 -0.17 -0.06 0.05 0.15 0.27 0.36 0.39 0.4 0.39 0.39 0.34 0.28000000000000003 0.18 0.05 -0.09 -0.2 Aceleração (m/s²) 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55000000000000004 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1000000000000001 1.1499999999999999 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.0499999999999998 2.1 2.15 2.2000000000000002 2.25 2.2999999999999998 2.35 2.4 2.4500000000000002 2.5 2.5499999999999998 2.6 2.65 2.7 2.75 2.8 2.85 2.9 2.95 3 3.05 3.1 3.15 3.2 3.25 3.3 3.35 3.4 3.45 3.5 3.55 3.6 3.65 3.7 3.75 3.8 3.85 3.9 3.95 4 4.05 4.0999999999999996 4.1500000000000004 4.2 4.25 4.3 4.3499999999999996 4.4000000000000004 0 0 -0.28999999999999998 -0.68 0.05 -0.01 0.65 0.88 0.88 2.59 3.31 2.04 0.35 -0.08 -0.16 -1.52 -2.61 -4.3 -5.01 -3.32 -1.95 -0.89 -0.21 -0.25 0.21 1.32 2.44 2.97 2.4500000000000002 1.71 2.2799999999999998 2.91 1.99 0.49 -0.02 0.08 -0.59 -1.4 -2.5099999999999998 -3.85 -3.84 -2.72 -1.69 -0.87 -0.33 -0.19 0.2 0.97 1.86 2.36 2.21 1.94 2.09 2.46 2 1.04 0.23 -0.24 -0.25 -0.72 -1.56 -2.31 -2.84 -2.81 -2.37 -1.77 -1.25 -0.49 0.05 -0.02 0.39 1.23 1.91 2.19 2.17 2.11 2.25 2.04 1.1399999999999999 0.4 0.04 -0.06 -0.47 -1.1399999999999999 -1.69 -2.2599999999999998 -2.62 -2.4700000000000002 -1.99
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